- Resumen -

Esta práctica demostró la integración del ESP32 con la plataforma ThingSpeak para crear un sistema completo de monitoreo IoT, donde configuramos sensores digitales (botón, PIR), analógicos (potenciómetro) e inteligentes (DHT22) para capturar datos ambientales y estados físicos, transmitiéndolos mediante WiFi a un tablero interactivo en la nube que permite visualización en tiempo real; el proceso incluyó desde la programación básica en Arduino IDE hasta el desarrollo de una interfaz web en Replit con PHP, mostrando todo el flujo de datos desde la adquisición con el microcontrolador hasta su presentación gráfica, validando así las capacidades del ESP32 para aplicaciones de automatización y monitoreo remoto con procesamiento y visualización de información en la nube.

- Introducción -

En el marco del Internet de las Cosas (IoT), esta práctica demuestra cómo el ESP32 -con su conectividad WiFi y versatilidad en el manejo de sensores- se integra con plataformas en la nube como ThingSpeak para crear sistemas completos de monitoreo remoto. Partiendo de los fundamentos de adquisición de datos con sensores digitales (botón/PIR), analógicos (potenciómetro) e inteligentes (DHT22), el proyecto abarca desde su conexión física al microcontrolador hasta la transmisión inalámbrica de datos, su almacenamiento en la nube y visualización mediante dashboards interactivos -implementando tanto la plataforma ThingSpeak como una solución personalizada desarrollada en Replit con PHP-. Este enfoque integral no solo permite comprender el flujo completo de datos en aplicaciones IoT (captura, procesamiento, transmisión y visualización), sino que también proporciona las bases técnicas para desarrollar sistemas escalables de automatización y monitoreo, destacando la importancia de seleccionar adecuadamente los tipos de sensores según sus características y aplicaciones específicas en proyectos tecnológicos reales.

- Materiales -

- NodeMCU ESP8266 o ESP32

- LED

- Resistencia de 220 Ohms

- Botón

- Resistencia de 1 Kohm

- Potenciómetro

- Sensor DHT2

- Sensor PIR

- Desarrollo -

El proceso de implementación comenzó con la configuración básica del entorno de desarrollo, instalando los paquetes necesarios para el ESP32 en Arduino IDE y familiarizándonos con el pinout del microcontrolador. Iniciamos con ejercicios fundamentales de control digital: primero programamos el encendido y apagado básico de un LED, luego implementamos patrones de parpadeo con retardos, y finalmente desarrollamos sistemas de control mediante botones, incluyendo lógicas condicionales OR (activación con cualquiera de dos botones) y AND (requiriendo ambos botones simultáneos).

Una vez dominados estos conceptos básicos, avanzamos hacia la integración IoT, conectando cuatro tipos de sensores al ESP32: un botón digital, un potenciómetro analógico, un sensor DHT22 para temperatura/humedad y un detector PIR de movimiento. Programamos el microcontrolador para leer continuamente estos sensores y transmitir los datos mediante WiFi, implementando dos enfoques de visualización: por un lado configuramos un canal en ThingSpeak para el monitoreo en la nube, y por otro desarrollamos un panel web interactivo personalizado (utilizando PHP en Replit) que muestra gráficamente los estados de los sensores - con indicadores visuales como botones que cambian de color (verde/rojo para el botón), valores numéricos en tiempo real para el potenciómetro, iconos dinámicos para el PIR (persona caminando/alto), y tablas de variación para las mediciones del DHT22. Este desarrollo completo permitió validar tanto el funcionamiento individual de cada componente como su integración en un sistema IoT funcional.

Simulación

A continuación se presentan los 14 códigos de los circuitos realizados, estos se utilizaron para poder simular el sistema.

1. Arduino as ISP

2. Attiny Blink

3. Attiny Digital HIGH

4. Attiny Digital LOW

5. Attiny Digital Delay

6. Attiny 2 LEDs Delay

7. Attiny 3 LEDs Delay

8. Attiny Digital Input

9. Attiny Digital Input IF-ELSE

10. Attiny Digital Input IF variables

11. Attiny Digital Input OR

12. Attiny Digital Input AND

13. Attiny Contador + 3 LEDs

14. Attiny Contador + - 3 LEDs

Diseño

Circuitos.

Construcción

Cada circuito se construyó siguiendo los diagramas presentados en las secciones ''simulación'' y ''diseño''.

- Resultados -

A continuación se muestran los videos de los circuitos físicos.

- Conclusiones -

En esta práctica se logró integrar de manera efectiva hardware y software en un proyecto de IoT, destacando la versatilidad del ESP32 al trabajar con sensores digitales, analógicos e inteligentes. A través de su conexión con plataformas como ThingSpeak y servidores web personalizados, se comprendió cómo realizar un monitoreo remoto y en tiempo real, lo que permite adaptar las interfaces según las necesidades del proyecto. Además, se reforzaron conocimientos clave sobre entradas y salidas digitales, así como sobre el control de dispositivos mediante condiciones lógicas, tanto en simulaciones como en pruebas reales. Todo esto sienta una base sólida para el desarrollo de sistemas más complejos y escalables en el ámbito del Internet de las Cosas.

- Referencias -

Microchip AVR® microcontroller primer: programming and interfacing, third edition (synthesis lectures on digital circuits and systems), BARRETT, Steven F. Pack Daniel J., Editorial Morgan & Claypool, 2019.

K. He, X. Zhang, S. Ren and J. Sun, "Deep Residual Learning for Image Recognition," 2016 IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), Las Vegas, NV, USA, 2016, pp. 770-778, doi: 10.1109/CVPR.2016.90.

J. D. Hunter, "Matplotlib: A 2D Graphics Environment," in Computing in Science & Engineering, vol. 9, no. 3, pp. 90-95, May-June 2007, doi: 10.1109/MCSE.2007.55.

- Descargables -

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